不同保護性耕作方式對土壤理化性質的影響

李利平　郭宏偉　馬少榮呼和浩特市農業技術推廣中心

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不同保護性耕作方式對土壤理化性質的影響

李利平郭宏偉馬少榮
呼和浩特市農業技術推廣中心

[摘要]通過田間試驗和土壤理化性質的測定，研究了旱作農田在保護性耕作措施下燕麥生長情況和對農田土壤理化性質的影響。結果表明在低溫時保護性耕作處理較傳統耕翻處理有升溫的作用，高溫時有降溫的作用；保護性耕作處理能明顯提高土壤的含水量、養分含量，尤其有秸稈覆蓋處理更明顯。

[關鍵詞]保護性耕作土壤理化性質影響

以免耕為代表的保護性耕作技術的推出為解決傳統農業及干旱帶來的問題提供了一條可行的途徑，保護性耕作種植技術與秸稈覆蓋相結合，具有減輕風蝕、水蝕，減少土壤水分蒸發，保持水分的作用，使農耗時間減少，并且節約了能源，降低了成本。保護性耕作是節省水分消耗、充分利用水資源的最好措施，在內蒙古清水河段研究具有重要的意義。

本文旨在探討秸稈覆蓋還田對土壤理化性質的影響，進一步闡明秸稈還田的重要性，為改良土壤、提高生產力以及在旱區推廣應用保護性耕作技術提供科學依據。

一、材料與方法

1.試驗地點

在內蒙古呼和浩特市清水河縣小廟子鄉破頭窯村進行。

2.供試作物

燕麥品種為內農大莜1號

3.試驗設計

試驗田選擇在具有代表性的清水河縣破頭窯村典型的坡耕地上，設5種處理，重復三次，分別為傳統耕翻、保護性耕作留高茬、留高茬覆蓋、留低茬覆蓋、保護性耕作留低茬五種不同耕作方式。留高茬處理留茬高度為30厘米，留低茬處理留茬高度為5厘米，秸稈覆蓋量為6000千克/公頃。磷肥作為底肥隨播種一次性施入，尿素做追肥，結合降雨進行中耕除草。5月25日播種。

4.測定指標

①土壤溫度；②土壤含水量；③土壤容重；④有機質。

二、結果與分析

1.土壤溫度

地溫是影響作物生長的重要因子，由5月25日上午11:00測定結果表明（圖1），土壤溫度的總體趨勢隨著耕層的加深土壤溫度下降。在20～40厘米耕深土壤溫度降低的幅度最大，在5～20厘米耕深地溫下降的也比較明顯，在40～60厘米耕層土壤深度地溫降低幅度不大。不同處理土壤溫度變化為傳統耕翻處理最高，其次為留茬不覆蓋處理，秸稈覆蓋處理下的土壤溫度最低。

圖1　不同耕作方式土壤溫度的垂直變化

不同處理間土壤0～20厘米土層溫度隨時間呈單峰曲線變化（圖2）。土壤溫度的總體趨勢呈先增加后降低的拋物線狀，峰值出現在7月5日左右。說明留茬覆蓋能夠使土壤溫度月變化比較平穩，從而有利于作物穩產。

2.土壤含水量

表1　燕麥全生育期不同耕作方式下0-20厘米土壤含水量變化（％）

圖2　不同處理下不同時期　

由表1可知，土壤含水量保護性耕作處理遠大于常規耕作處理，這對作物的出苗有很大的促進作用，從而也就為作物苗期很好的生長創造了良好的條件，保護性耕作處理的土壤保水性高于傳統耕翻處理。

不同耕作方式對0～20厘米耕層土壤含水量有很大的影響（圖3）。各處理土壤含水量的總趨勢與降雨量成正比，各處理間土壤含水量表現為秸稈覆蓋>留茬不覆蓋>傳統耕翻。不同耕作方式間土壤含水量差異在降雨高峰期小于干旱期，所以推廣保護性耕作措施在旱作地區具有重要意義。

圖3　不同處理下不同時期土壤含水量

3.土壤容重

不同耕作方式對不同土層容重有不同的影響（表2）。進行保護性耕作會使土壤容重增加，尤其是收獲后增加的最大，但秸稈覆蓋后土壤容重增加幅度要小于保護性耕作不覆蓋處理的土壤容重，說明在開始施行保護性耕作兩年內，由于還沒有形成很好的土壤結構，容重短時間內呈增加的趨勢。

表2　不同耕作方式對燕麥區不同層次土壤容重的影響（克/立方厘米）

由圖4可知，傳統耕翻處理的土壤容重總趨勢表現為收獲后較播前增加，并且在收獲后基本高于保護性耕作處理。不同耕作方式對0～20厘米土層的土壤容重影響最大，20～40厘米土層的土壤容重影響次之，40～60厘米土層的土壤容重影響最小。

圖4　不同處理下不同土層土壤容量

4.土壤有機質

不同耕作方式對0～20厘米耕層土壤有機質含量的影響不同（圖5）。保護性耕作處理土壤有機質含量明顯大于常規耕作，尤其是秸稈覆蓋處理下的土壤有機質增加的最明顯。

不同耕層土壤有機質含量收獲后較播前有不同的變化（圖6）。0～20厘米耕層各處理間土壤有機質含量收獲后都明顯高于播前，保護性耕作處理中以兩個留茬覆蓋處理有機質含量增加的最高，其余三個處理有機質含量的增加相差不多。各處理對土壤0～20厘米耕層土壤有機質含量變化影響較大。在保護性耕作處理中，使用秸稈覆蓋處理可使耕層有機質含量明顯增加。

圖5　0～20厘米不同耕作方式有機質含量變　

圖6　不同處理下不同有機質含量

三、結論

1.旱作農田在采用保護性耕作方式時，高溫時對土壤有降溫作用，低溫時有升溫作用，并能明顯提高土壤的含水量，尤其是有秸稈覆蓋處理的效果更明顯。

2.保護性耕作處理較常規耕作能明顯增加土壤的有機質，尤其是秸稈覆蓋處理表現更加明顯，能夠很好地改善土壤養分結構，為作物的增產提供了良好的環境條件。